裂隙岩體結構穩定可靠性分析方法與工程應用（簡體書）

隨著“西部大開發”及“一帶一路”倡議的實施，我國交通基礎設施建設迎來了巨大機遇與挑戰。其中，在裂隙岩體地下工程修建領域，大體量塌方、漸進式圍岩失穩、巨石垮落等地質災害時有發生。為此，本書緊緊抓住岩體結構不確定性這一根本屬性，基於傳統岩石力學、圖形形態學、不確定性理論、數據挖掘以及系統控制理論等交叉學科，從不同角度耦合多種分析方法與手段，分別從裂隙岩體結構信息獲取與多元解譯、岩體質量不確定性分析與圍岩等級魯棒評定、考慮隨機節理仿真模擬的圍岩非連續變形分析、局部關鍵塊體可靠性分析與支護優化、隧道圍岩變形響應預測及動態變更許可機制5方面，全面地對裂隙岩體中隧道圍岩穩定可靠性進行了系統分析與穩健評估。

第1章 緒論

1.1 研究背景與意義

1.2 國內外研究現狀

1.2.1 裂隙岩體結構信息提取與解譯

1.2.2 隧道整體圍岩穩定可靠性分析

1.2.3 隧道局部塊體穩定可靠性分析

1.2.4 隧道工程智能反饋與系統評估

1.3 當前存在問題

1.4 研究內容

第2章 隧道裂隙岩體圖像採集與結構信息多元解譯

2.1 隧道內岩體圖像設備採集模式優選

2.1.1 隧道內施工環境參數量測

2.1.2 隧道內圖像採集模式優選

2.2 裂隙岩體圖像處理與常規識別方法

2.2.1 裂隙岩體圖像去霧增強處理

2.2.2 常規特徵提取算法比對分析

2.3 裂隙岩體結構信息多元解譯算法

2.3.1 線性成組提取

2.3.2 磁性追蹤提取

2.3.3 形態學邊緣檢測

2.4 集成化系統平臺開發

2.4.1 系統功能簡介

2.4.2 平臺操作說明

2.5 岩體結構信息統計與校驗

2.5.1 岩體結構信息統計

2.5.2 岩體結構信息校驗

2.6 本章小結

第3章 岩體質量不確定性分析與圍岩等級魯棒評定

3.1 引言

3.2 圍岩亞級分級的可靠度分析

3.2.1 圍岩分級可靠度理念

3.2.2 可靠概率計算模型

3.2.3 工程應用

3.3 基於多參數表徵的圍岩等級GPC模型

3.3.1 圍岩等級高斯過程分類模型

3.3.2 岩體結構信息多參數表徵

3.3.3 實例驗證

3.4 本章小結

第4章 考慮隨機節理仿真模擬的圍岩非連續變形分析

4.1 引言

4.2 基於雙目立體攝影的節理信息仿真提取

4.2.1 節理信息仿真提取

4.2.2 圍岩等級可靠評定

4.3 基於節理網絡仿真模型的圍岩非連續變形分析

4.3.1 DDARF節理試件裂隙擴展試驗

4.3.2 DDARF節理網絡仿真模型構建

4.3.3 工程應用Ⅰ-單洞

4.3.4 工程應用Ⅱ-雙洞

4.4 本章小結

第5章 局部關鍵塊體穩定可靠性分析與支護優化

5.1 引言

5.2 無支護條件下塊體可靠概率計算

5.2.1 關鍵塊體幾何生成概率

5.2.2 關鍵塊體滑動力學模型

5.2.3 實例驗證與結果分析

5.2.4 可動塊體總體分佈形態

5.3 支護條件下塊體可靠性GPR-MCS響應模型

5.3.1 高斯過程回歸理論

5.3.2 塊體可靠概率GPR模型

5.3.3 樣本空間數據獲取與設計

5.3.4 工程應用與支護優化

5.4 基於Info-Gap理論的關鍵塊體魯棒性支護設計

5.4.1 Information Gap理論

5.4.2 關鍵塊體穩定魯棒性評價模型

5.4.3 關鍵塊體穩定魯棒可靠度指標

5.4.4 實例驗證與主動防控

5.5 本章小結

第6章 隧道圍岩變形響應預測與動態變更許可機制

6.1 引言

6.2 數據挖掘模型及指標確定

6.2.1 圍岩變形GPR響應模型

6.2.2 評定指標與標準選定

6.3 隧道施工變更許可機制

6.3.1 隧道施工過程變更概述

6.3.2 動態變更許可機制構建

6.3.3 工程應用

6.3.4 區段圍岩可靠性評估

6.4 本章小結

第7章 結語展望

參考文獻